質(zhì)保3年只換不修,廠家長沙實(shí)了個驗(yàn)儀器制造有限公司。
伯樂 GenePulser Xcell 電穿孔儀是一款高性能的電轉(zhuǎn)化與基因?qū)朐O(shè)備,廣泛應(yīng)用于哺乳動物細(xì)胞、細(xì)菌、酵母、真菌及植物原生質(zhì)體的電穿孔實(shí)驗(yàn)中。其核心部件之一——電極系統(tǒng),直接決定了脈沖輸出的穩(wěn)定性和電場均勻性,是保障實(shí)驗(yàn)重復(fù)性和轉(zhuǎn)染效率的關(guān)鍵因素。
在長期使用過程中,電極表面會因樣品殘留、緩沖液結(jié)晶、電弧沉積或電解反應(yīng)而產(chǎn)生污染層。這些沉積物會改變電極間的導(dǎo)電性能,導(dǎo)致電壓輸出不穩(wěn)定、時間常數(shù)偏離、脈沖波形畸變,甚至引發(fā)電弧放電、樣品燒毀等嚴(yán)重問題。因此,定期清洗與維護(hù)電極,是確保 GenePulser Xcell 持續(xù)高效運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。
本文將系統(tǒng)介紹電極結(jié)構(gòu)、污染類型、清洗原理、操作步驟、注意事項(xiàng)、維護(hù)周期及常見問題解決方案,幫助實(shí)驗(yàn)人員建立科學(xué)規(guī)范的電極清洗管理流程。
GenePulser Xcell 電穿孔儀的電極由ShockPod 電擊腔和比色皿內(nèi)金屬片電極兩部分組成。
位于電擊腔底部,為兩條金屬導(dǎo)體,與主機(jī)的高壓輸出端相連。它負(fù)責(zé)將高壓脈沖能量傳遞至比色皿。接觸面必須保持光潔無氧化層,以確保電流均勻分布。
每個電穿孔比色皿內(nèi)側(cè)設(shè)有兩塊平行金屬電極,常由鋁或不銹鋼制成,間隙分別為 0.1、0.2 或 0.4 cm。樣品懸液置于其間,當(dāng)高壓脈沖釋放時,電流經(jīng)比色皿兩端通過樣品形成電場,實(shí)現(xiàn)細(xì)胞膜擊穿。
放置比色皿后,ShockPod 電極觸點(diǎn)緊貼比色皿外側(cè)電極端口,形成完整電路。若表面有污垢或鹽分殘留,會造成接觸電阻增加或放電不完全,影響電擊效率。
在頻繁的實(shí)驗(yàn)過程中,電極表面可能出現(xiàn)以下幾類污染:
緩沖液結(jié)晶殘留:含鹽緩沖液在蒸發(fā)后留下鹽析物,形成白色或灰色斑點(diǎn)。
電解產(chǎn)物沉積:高壓放電使金屬表面氧化或析出金屬離子,久而久之形成暗色膜層。
電弧碳化痕跡:電弧放電產(chǎn)生的高溫會在電極上留下黑色燒痕或凹陷。
有機(jī)物與細(xì)胞殘?jiān)?/strong>:樣品溢出或電擊后泡沫飛濺,會在電極表面形成黏附物。
環(huán)境灰塵與濕氣:若ShockPod長時間未封閉,空氣中的水分和灰塵會附著電極表面。
這些污染物會嚴(yán)重影響放電穩(wěn)定性,因此每隔一定次數(shù)實(shí)驗(yàn)后必須進(jìn)行徹底清洗。
電壓輸出不穩(wěn):電極電阻增加導(dǎo)致輸出偏低。
時間常數(shù)異常:電容放電不完整,脈沖衰減曲線異常。
電弧頻發(fā):殘留鹽分或氣泡形成局部高電場,容易放電擊穿。
比色皿燒毀:電弧產(chǎn)生高溫造成塑料變形。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏差:轉(zhuǎn)染率下降、重復(fù)性差、細(xì)胞死亡率上升。
定期清洗電極不僅能保持電氣性能穩(wěn)定,還能延長ShockPod和比色皿的使用壽命。
溫和清潔:盡量使用非腐蝕性清洗液,避免損傷金屬層。
完全去離子化:使用去離子水徹底沖洗,防止鹽析再沉積。
避免刮擦:金屬表面若出現(xiàn)劃痕,會成為電弧集中點(diǎn)。
干燥保存:防止?jié)駳庖l(fā)電化學(xué)反應(yīng)。
分級處理:根據(jù)污染程度選擇不同清洗強(qiáng)度。
目的:去除表面殘留液體與鹽分,防止結(jié)晶。
步驟:
關(guān)閉主機(jī)電源并拔下電源線,確保無高壓殘留。
取下 ShockPod 上蓋,用干凈的無塵布擦拭電極觸點(diǎn)。
用去離子水輕輕沖洗觸點(diǎn)區(qū)域,再用無絨紙巾吸干。
若使用可重復(fù)比色皿,將其用去離子水反復(fù)沖洗 3–5 次。
自然晾干或在潔凈空氣下吹干后蓋上防塵蓋。
注意事項(xiàng):
不得使用自來水,以免引入離子污染。
切勿用力按壓電極觸點(diǎn),防止變形。
目的:去除氧化層、電解產(chǎn)物及微量沉積。
所需材料:
10% 無水乙醇溶液或 5% 異丙醇;
棉簽、無塵布;
去離子水;
軟毛刷;
小型空氣干燥器或干凈吹風(fēng)裝置。
步驟:
拔下 ShockPod 連接線,置于干燥工作臺上。
使用無塵布蘸取少量乙醇輕擦電極觸點(diǎn)。
對氧化區(qū)域可用軟毛刷輕刷,勿使用金屬刷。
再以去離子水沖洗,確保無酒精殘留。
擦干后置于通風(fēng)處自然風(fēng)干。
清洗比色皿時,切勿用強(qiáng)酸或強(qiáng)堿液,以免腐蝕電極。
效果:金屬表面應(yīng)呈均勻銀灰色,無斑點(diǎn)或黑痕。
若電極表面出現(xiàn)明顯黑色燒痕或凹坑,可采用以下方法:
機(jī)械輕拋法
使用超細(xì)砂紙(800–1000 號)輕輕打磨受損區(qū)域。
打磨后用無水乙醇擦拭,再用去離子水清洗。
化學(xué)還原法
用 2% 檸檬酸溶液浸泡 3 分鐘,去除氧化層。
隨即用去離子水沖洗干凈并吹干。
重新鍍層或更換
若電極損傷嚴(yán)重、表面凹陷明顯,應(yīng)更換 ShockPod 電極組件或整套比色皿。
實(shí)驗(yàn)后立即棄用,不可重復(fù),以免殘留物影響后續(xù)實(shí)驗(yàn)。
可使用專用清洗流程延長壽命:
用去離子水沖洗數(shù)次,去除溶液殘留;
浸泡于 70% 乙醇 10 分鐘消毒;
以去離子水徹底漂洗,確保無酒精殘留;
倒置晾干或置于 60 ℃ 烘箱中烘干;
儲存在干燥、無塵的密封袋內(nèi)。
禁止使用酸、堿、漂白劑或超聲波清洗,以免電極脫層。
為確保電極系統(tǒng)長期穩(wěn)定,應(yīng)建立以下維護(hù)周期:
| 維護(hù)類型 | 周期 | 內(nèi)容 |
|---|---|---|
| 日常清潔 | 每次實(shí)驗(yàn)后 | 去離子水沖洗、擦干 |
| 定期清洗 | 每20–30次使用后 | 乙醇清洗、去氧化膜 |
| 狀態(tài)檢查 | 每季度 | 檢查電極平整度、顏色、接觸壓力 |
| 電性能檢測 | 每半年 | 測試輸出電壓、電流穩(wěn)定性 |
| 更換周期 | 視使用強(qiáng)度,一般每2–3年 | 更換ShockPod觸點(diǎn)或比色皿電極 |
所有清洗與更換操作應(yīng)在設(shè)備維護(hù)日志中記錄,包括日期、執(zhí)行人、污染類型及清洗方法。
| 問題現(xiàn)象 | 原因分析 | 處理方法 |
|---|---|---|
| 電極表面發(fā)黑 | 電弧燒蝕或氧化 | 用細(xì)砂紙輕磨或檸檬酸還原 |
| 電擊電壓下降 | 電極接觸不良或殘留鹽分 | 重新清洗電極并檢查接口 |
| 電極表面有白色結(jié)晶 | 緩沖液殘留 | 去離子水沖洗多次 |
| 電弧頻繁 | 電極污染、比色皿未貼合 | 清洗觸點(diǎn)并重新裝置比色皿 |
| 脈沖不觸發(fā) | 電極接觸不良或ShockPod損壞 | 檢查連接并更換ShockPod |
| 電極腐蝕斑點(diǎn) | 使用腐蝕性清洗液 | 更換電極,改用溫和清潔劑 |
清洗前務(wù)必切斷電源,避免殘留高壓引起觸電。
禁止在儀器通電狀態(tài)下擦拭或接觸電極。
不得使用含氯或強(qiáng)酸性溶液,以免腐蝕金屬表面。
清洗用具(如布、棉簽)需無塵無纖維脫落。
使用乙醇等有機(jī)溶劑時應(yīng)遠(yuǎn)離明火,保持通風(fēng)。
清洗后應(yīng)確保電極完全干燥后再通電運(yùn)行。
清洗后電極應(yīng)存放在干燥、無塵、相對濕度不高于 60% 的環(huán)境。
建議在不使用時蓋上防塵罩,防止灰塵附著。
若長期停用,應(yīng)在 ShockPod 內(nèi)放置干燥劑包,并定期更換。
避免存放于強(qiáng)酸蒸汽、氨氣或鹽霧環(huán)境。
采用高純?nèi)ルx子水和專用電穿孔緩沖液,減少離子沉積。
實(shí)驗(yàn)后立即清洗,避免樣品干涸結(jié)晶。
控制電壓強(qiáng)度,避免頻繁電弧。
每月進(jìn)行一次外觀檢查,發(fā)現(xiàn)發(fā)黑或不平整立即處理。
若條件允許,使用備用 ShockPod 輪換,以減少磨損。
清洗完成后,可通過以下方法驗(yàn)證電極性能是否恢復(fù):
導(dǎo)通測試:使用萬用表檢測兩電極間電阻,應(yīng)在正常范圍內(nèi)(無比色皿狀態(tài)下為無窮大)。
電壓輸出測試:以空載或標(biāo)準(zhǔn)比色皿模式運(yùn)行,觀測脈沖波形是否平滑。
視覺檢查:電極表面應(yīng)光滑、無凹坑、無殘留液痕。
試樣驗(yàn)證:用標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行一次測試,確認(rèn)電場均勻性。
若波形異常或輸出不穩(wěn)定,說明仍有殘留污染,應(yīng)重復(fù)清洗或更換部件。
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